专题七化学能与热能省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

专题七化学能与热能考纲考点扫描考纲考点扫描点击查看点击查看第第1页页1.焓变与反应热关系焓变与反应热关系(1)焓变焓变：在恒温、恒：在恒温、恒压压条件下，化学反条件下，化学反应过应过程中程中热热效效应应。符号符号_，单单位位_。(2)反反应热应热：一定温度下，化学反：一定温度下，化学反应过应过程中程中_热热量。量。(3)二者之二者之间间关系：关系：_条件下反条件下反应热应热即即为焓变为焓变。考点一化学反应中能量改变相关概念考点一化学反应中能量改变相关概念HkJmol1吸收或放出吸收或放出恒温、恒恒温、恒压压第第2页页2.吸热反应和放热反应吸热反应和放热反应吸吸热热反反应应放放热热反反应应概念概念吸收热量反应吸收热量反应放出热量反应放出热量反应实质实质旧化学键断裂吸收总能量旧化学键断裂吸收总能量_新新化学键形成放出总能量化学键形成放出总能量旧化学键断裂吸收总能量旧化学键断裂吸收总能量_新新化学键形成放出总能量化学键形成放出总能量反应物与生成反应物与生成物能量关系物能量关系E(反反应应物物)_E(生成物生成物)E(反反应应物物)_E(生成物生成物)表示方法表示方法H0()H0()第第3页页【助学技巧】【助学技巧】记住溶于水放热或吸热常见物质记住溶于水放热或吸热常见物质在在溶溶于于水水过过程程中中吸吸热热有有：绝绝大大多多数数硝硝酸酸盐盐，全全部部铵铵盐盐，比比如如KNO3、NH4NO3。在溶于水过程中放热有：固体在溶于水过程中放热有：固体NaOH、生石灰、浓硫酸。、生石灰、浓硫酸。在溶于水过程中几乎没有热量改变有：食盐、蔗糖。在溶于水过程中几乎没有热量改变有：食盐、蔗糖。第第4页页3.燃烧热和中和热燃烧热和中和热(1)燃燃烧热烧热1mol1mol稳稳定氧化物定氧化物kJmol1二氧化碳气体二氧化碳气体C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5kJmol1负负第第5页页(2)中和中和热热1mol水水kJmol1H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1第第6页页【助学技巧】【助学技巧】第第7页页4.能源能源再生再生可可再生再生第第8页页(1)放放热热反反应应不不需需要要加加热热就就能能反反应应，吸吸热热反反应应不不加加热热就就不不能能反反应应()(2)物物质发质发生化学改生化学改变变都伴有能量改都伴有能量改变变()(3)同同温温同同压压下下，反反应应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)在在光光照照和和点点燃燃条条件件下下H不一不一样样()第第9页页(4)可可逆逆反反应应H表表示示完完全全反反应应时时热热量量改改变变，与与反反应应是是否否可可逆逆无无关关()(5)已已知知HCl和和NaOH反反应应中中和和热热H57.3kJmol1，则则98%浓浓硫硫酸酸与与稀稀氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液反反应应生生成成1 mol水水中中和和热热为为57.3kJmol1()答案答案(1)(2)(3)(4)(5)第第10页页反应热本质及计算反应热本质及计算1.熟记反应热熟记反应热H基本计算公式基本计算公式H生成物生成物总总能量反能量反应应物物总总能量能量H反反应应物物总键总键能之和生成物能之和生成物总键总键能之和能之和2.躲避两个易失分点躲避两个易失分点(1)旧旧化化学学键键断断裂裂和和新新化化学学键键形形成成是是同同时时进进行行，缺缺乏乏任任何何一一个个过过程都不是化学改程都不是化学改变变。第第11页页(2)常常见见物物质质中化学中化学键键数目数目物物质质CO2(C=O)CH4(CH)P4(PP)SiO2(SiO)石石墨墨金金刚刚石石S8(SS)Si键键数数24641.5282第第12页页1.肼肼(H2NNH2)是是一一个个高高能能燃燃料料，相相关关化化学学反反应应能能量量改改变变如如图图所所表表示示。已已知知断断裂裂1mol化化学学键键所所需需能能量量(kJ)：NN为为942、O=O为为500、NN为为154，则则断断裂裂1molNH键键所所需需能能量量(kJ)是是()A.194B.391C.516D.658第第13页页解解析析由由题题中中图图像像能能够够看看出出断断裂裂1molN2H4(g)和和1molO2(g)中中化化学学键键所所要要吸吸收收能能量量为为：2752kJ534kJ2218kJ，设设断断裂裂1molNH键所需要能量为键所需要能量为x，则，则154kJ4x500kJ2218kJ，解得，解得x391kJ。答案答案B第第14页页方法总结解能量图像题方法方法总结解能量图像题方法解解这这类类图图像像题题，关关键键是是抓抓住住起起始始状状态态，看看改改变变过过程程，准准确确计计算算焓焓变，主要分为以下三步：变，主要分为以下三步：第第一一步步：关关注注起起终终点点，依依据据起起点点和和终终点点高高低低关关系系判判断断反反应应是是吸吸热热还是放热；还是放热；第第二二步步：关关注注过过程程线线，依依据据能能量量改改变变过过程程，判判断断反反应应条条件件(如如是是否有催化剂等否有催化剂等)；第三步：关注能量值，依据能量值计算反应焓变。第三步：关注能量值，依据能量值计算反应焓变。第第15页页明晰反应热了解五个易失分问题明晰反应热了解五个易失分问题易易失失分分点点一一物物质质物物理理改改变变过过程程中中，也也会会有有能能量量改改变变，不不属属于于吸吸热热反反应应或或放放热热反反应应。但但在在进进行行反反应应热热相相关关计计算算时时，必必须须要要考考虑虑到物理改到物理改变时热变时热效效应应，如物，如物质质三三态态改改变变。易易失失分分点点二二化化学学反反应应是是放放热热还还是是吸吸热热与与反反应应发发生生条条件件没没有有必必定定联联络络。如如吸吸热热反反应应NH4Cl与与Ba(OH)28H2O在在常常温温常常压压下下即即可可进进行，而很多放行，而很多放热热反反应应需要在加需要在加热热条件下才能条件下才能进进行。行。第第16页页易易失失分分点点三三化化学学反反应应吸吸收收或或放放出出热热量量称称为为反反应应热热，符符号号为为H，单单位位惯惯用用kJmol1，它它只只与与化化学学反反应应计计量量系系数数、物物质质聚聚集集状状态态相相关关，而而与与反反应应条条件件无无关关。中中学学阶阶段段研研究究反反应应热热主主要要是是燃燃烧热烧热和中和和中和热热。易易失失分分点点四四燃燃烧烧热热：在在101kPa时时，1mol物物质质完完全全燃燃烧烧生生成成稳稳定定氧氧化化物物时时所所放放出出热热量量。单单位位：kJmol1。需需注注意意：燃燃烧烧热热是是以以1mol物物质质完完全全燃燃烧烧生生成成稳稳定定氧氧化化物物放放出出热热量量来来定定义义，所所以以在在书书写写燃燃烧烧热热热热化化学学方方程程式式时时，普普通通以以燃燃烧烧1mol物物质质为为标标准准来来配配平平其其余余物物质质化化学学计计量量数数；燃燃烧烧产产物物必必须须是是稳稳定定氧氧化物，如化物，如CCO2(g)、H2H2O(l)等。等。第第17页页易易失失分分点点五五中中和和热热：在在稀稀溶溶液液中中，强强酸酸跟跟强强碱碱发发生生中中和和反反应应生生成成1mol液液态态H2O时时反反应应热热。需需注注意意：稀稀溶溶液液是是指指物物质质溶溶于于大大量量水水中中；中中和和热热不不包包含含离离子子在在水水溶溶液液中中生生成成热热、物物质质溶溶解解热热、电电解解质质电电离离时时热热效效应应；中中和和反反应应实实质质是是H和和OH化化合合生生成成H2O，即即H(aq)OH(aq)=H2O(l)H57.3kJmol1。第第18页页1.以下关于以下关于热热化学反化学反应应描述中正确是描述中正确是()A.HCl 和和NaOH 反反应应中中和和热热 H57.3 kJ mol1，则则H2SO4和和Ca(OH)2反反应应中和中和热热H2(57.3)kJmol1B.CO(g)燃燃烧烧热热是是283.0kJmol1，则则2CO2(g)=2CO(g)O2(g)H2283.0kJmol1C.需要加需要加热热才能才能发发生反生反应应一定是吸一定是吸热热反反应应D.1mol甲甲烷烷完完全全燃燃烧烧生生成成气气态态水水和和二二氧氧化化碳碳所所放放出出热热量量是是甲甲烷烷燃燃烧热烧热第第19页页解解析析中中和和热热是是指指在在稀稀溶溶液液中中，酸酸碱碱发发生生中中和和反反应应生生成成1molH2O(l)时时放放出出热热量量，与与酸酸、碱碱元元数数无无关关，A错错误误；热热化化学学方方程程式式中中H与与可可燃燃物物化化学学计计量量数数成成正正比比，B正正确确；需需要要加加热热反反应应也也能能够够是是放放热热反反应应，如如铜铜与与硫硫反反应应，C错错误误；燃燃烧烧热热定定义义中中燃燃烧烧生生成成物物质质必必须须是是稳稳定定氧氧化化物物，所所以以水水应应该该是是液液态态，而而不不是是气气态态，D错错误。误。答案答案B第第20页页考点二热化学方程式书写与盖斯定律考点二热化学方程式书写与盖斯定律1.热化学方程式及其意义热化学方程式及其意义(1)概概念念：表表示示参参加加反反应应_和和_关关系系化化学学方方程程式。式。物物质质量量反反应热应热第第21页页1mol氢氢气气能量改能量改变变1mol液液态态水水放出放出285.8kJ热热量量物物质质量量分数分数第第22页页3.热化学方程式书写方法热化学方程式书写方法第第23页页4.盖斯定律盖斯定律(1)内容内容对对于于一一个个化化学学反反应应，不不论论是是一一步步完完成成还还是是分分几几步步完完成成，其其反反应应焓变焓变都是一都是一样样。即：化学反。即：化学反应应反反应热应热只与反只与反应应体系体系_相关，而与相关，而与_无关。无关。(2)意意义义间间接接计计算一些反算一些反应应反反应热应热。始始态态和和终态终态反反应应路径路径第第24页页(3)应应用用方程式方程式反应热间关系反应热间关系_H1aH2H1H2HH1H2第第25页页【助学技巧】【助学技巧】第第26页页答案答案(1)(2)(3)(4)第第27页页反应热大小比较四个角度反应热大小比较四个角度角度一角度一同一反应，生成物状态不一样时同一反应，生成物状态不一样时如如A(g)B(g)=C(g)H10A(g)B(g)=C(l)H20因因为为C(g)=C(l)H30，而而H3H2H1，则则H1H2。第第28页页角度二角度二同一反应，反应物状态不一样时同一反应，反应物状态不一样时如如S(g)O2(g)=SO2(g)H1akJmol1S(s)O2(g)=SO2(g)H2bkJmol1第第29页页角度三角度三晶体类型不一样，产物相同时晶体类型不一样，产物相同时如如C(s，石墨，石墨)O2(g)=CO2(g)H1akJmol1C(s，金，金刚刚石石)O2(g)=CO2(g)H2bkJmol1第第30页页第第31页页2.已知：已知：2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H1H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H24HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H3N2(g)3H2(g)2NH3(g)H42NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H5以下关于上述反以下关于上述反应焓变应焓变判断正确是判断正确是()A.H10，H20B.H30，H40C.H2H4H5D.H3H12H2第第32页页答案答案D第第33页页热化学方程式书写易失分点热化学方程式书写易失分点易失分点一易失分点一未未标标明反明反应应物或生成物状物或生成物状态态而造成而造成错误错误。易易失失分分点点二二反反应应热热符符号号使使用用不不正正确确，即即吸吸热热反反应应未未标标出出“”号号，放放热热反反应应未未标标出出“”号，从而造成号，从而造成错误错误。易易失失分分点点三三漏漏写写H单单位位，或或者者将将H单单位位写写为为kJ，从从而而造造成成错错误误。易失分点四易失分点四反反应热应热数数值值与方程式与方程式计计量数不量数不对应对应而造成而造成错误错误。易易失失分分点点五五对对燃燃烧烧热热、中中和和热热概概念念了了解解不不到到位位，忽忽略略其其标标准准是是1mol可燃物或生成可燃物或生成1molH2O(l)而造成而造成错误错误。第第34页页2.化化学学反反应应N23H2=2NH3能能量量改改变变如如图图所所表表示示，该该反反应应热热化化学方程式是学方程式是()第第35页页第第36页页答案答案A第第37页页综合研判模板利用盖斯定律书写热化学方程式综合研判模板利用盖斯定律书写热化学方程式【典典例例】四四川川理理综综，11(4)FeSO4可可转转化化为为FeCO3，FeCO3在在空气中加空气中加热热反反应应可制得可制得铁铁系氧化物材料。系氧化物材料。已知已知25，101kPa时时：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)H1648kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393kJmol12Fe(s)2C(s)3O2(g)=2FeCO3(s)H1480kJmol1FeCO3在在 空空 气气 中中 加加 热热 反反 应应 生生 成成 Fe2O3热热 化化 学学 方方 程程 式式 是是_。第第38页页解题流程解题流程第第39页页模板构建模板构建尤其提醒尤其提醒：经过热化学方程式变形时，利用：经过热化学方程式变形时，利用“加法加法”不轻易不轻易犯错。犯错。第第40页页